Устройство для измерения температуры обмотки электрической машины переменного тока Советский патент 1988 года по МПК G01K13/08 

со

со ot

00

Изобретение относится к термометрии, а именно к измерению терперагу- ры обмоток электрических машин переменного тока, находящихся непосред- ственно под высоким напряжением без отключения от сети, и может быть использовано в устройствах тепловой защиты электрических машин, блоков генератор-трансформатор и в других высоковольтных электротехнических изделиях.

Цель изобретения - повышение точности измерения.

На чертеже представлена принципи- альная схема устройства для измерения температуры обмотки электрическо машины.

Устройство содержит термодатчик 1, выполненный в виде одной из обмо- ток электрической машины и подключенный через шунт 2 к источнику 3 переменного напряжения. Параллельно шунту 2 через резисторы 4-6 мостового измерителя 7 тока термодатчика 1, тр плеча которого образованы резистрра- ми А-6, а четвертым плечом является непосредственно шунт 2, и резистор 8 подключен источник 9 постоянного тока, В измерительную диагональ мосто- вого измерителя 7 включен измеритель 10 равновесия.

Параллельно обмотке-термодатчику 1 через компенсатор 11 несимметрии и резистивный делитель напряжения, выполненный на резисторах 12 и 13, подключена ограничительная индуктивность 14. Параллельно резистору 12 делителя напряжения подключена первичная обмотка компенсирующего транс форматора 15, вторичная обмотка которого через измеритель 16 напряжения подключена .параллельно второму плечу делителя напряжения - резистору 13.

Компенсатор 11 несимметрии выполнен в виде двух последовательно соединенных резисторов 17 и 18, параллельно которьш подключен потенциометр 19. Точка соединения резисторов 17 и 18 присоединена к ограничительной индуктивности 14, в средний выво потенциометра подключен к резистору 12 делителя напряжения. Параллельно потенциометру 19 через выпрямитель 2 подключена обмотка коррекции ограни- .чительной индуктивности 14.

Устройство работает следующим образом.

От источника 9 по цепочке, образованной резисторами 6 и 8 и шунтом 2, подается постоянный ток для создания напряжения на шунте 2. Это напряжение обеспечивает протекание по цеп обмотки-термодатчика 1 постоянного тока требуемой величины, не превышающей 0,3-0,5% от номинальной величины тока нагрузки электрической машины.

Измерение величины постоянного тока в цепи обмотки-термодатчика 1 осуществляется мостовым измерителем 7, в измерительную диагональ которого включен измеритель 10 равновесия.При отключении обмотки-термодатчика 1 от источника 3 переменного напряжения мостовой измеритель 7 тока термодатчика 1 находится в уравновешенном состоянии. При подключении источника 3 переменного напряжения к обмотке- термодатчику 1 и шунту 2 по цепи термодатчика течет некоторая часть тока шунта 2. При этом напряжения на резисторе 5 и шунте 2 не равны между собой, а их разность - напряжение небаланса мостового измерителя 7 - измеряется измерителем 10 равновесия По величине небаланса мостового измерителя 7 (и„,) определяется величина тока, протекающего в цепи обмотки- термодатчика 1 которая равна

I ; 06 R

где Igg - ток в обмотке-термодатчике 1; Ry - сопротивление шунта 2.

Измерение падения напряжения постоянного тока на обмотке-термодатчи- ка 1 производится измеретелем 16 напряжения, который подключен параллельно термодатчику 1 через ограничительную индуктивность 14, компенсатор 11 несимметрии, резистивный делитель напряжения и компенсирующий трансформатор 15. Компенсация переменного напряжения в цепи измерителя 16 напряжения производится с помощью делителя напряжения на резисторах 12 и 13 и компенсирующего трансформатора 15, первичная обмотка которого подключена параллельно резистору 12. Использование делителя напряжения и компенсирующего трансформатора обеспечивает полную компенсацию переменной составляющей напряжения электрической сети с учетом фазовой погрешности трансформатора 15, которая не превьппает 0,5,. При этом схема измерения напряжения обеспечивает максимальную чувствительность, так как одно из плеч делителя напряжения - резистор 12 - шунтируется первичной обмоткой трансформатор 15, активное сопротивление которой не превьшает 1,0 Ом, т.е. коэффициент передачи полезного сигнала близок к единице.

Точному измерению постоянного нап ряжения на обмотке-термодатчике 1, вызванному протеканием измерительного тока, мешает постоянная составляющая, обусловленная протеканием рабо чего переменного тока и асимметрией параметров исследуемой машины. Для исключения этой составляющей измеритель 16 напряжения подключен к термо датчику 1 через компенсатор 11 несимметрии.

Компенсатор 11 несимметрии представляет собой мостовую схему. К диагонали питания компенсатора 11 через вып1}ямитель 20 подключена обмотка коррекции органичительной индуктивности 14. При полном уравновешивании мостовой схемы напряжение компенсации отсутствует. Изменением соотношения величины сопротивления плеч потенциометра 19 обеспечивается требуемая величина и знак напряжения компенсации. Достоинством такой схемы является незначительное (не более 1- 2 Ом) выходное сопротивление компенсатора .

Температура обмотки электрической машины определяется по формуле

R

и

Н6

и

где Rgg - сопротивление термодатчика 1{

падение напряжен1«1 измерительного тока на термодатчике 1.

, Формула изобретения Устройство для измерения температуры обмотки электрической машины переменного тока, содержащее термодатчик, выполненный в виде одной из

10 обмоток электрической машины, подключенный через шунт к источнику переменного напряжения, мостовой измеритель тока термодатчика, источник постоянного тока, подключенный парал15 лельно шунту через плечи мостового измерителя тока термодатчика, а также измеритель напряжения и ограничительную индуктивность, отличающееся тем, что, с целью повьш1е- 20 ния точности измерения, в него введены компенсирующий трансформатор, ре- зистивный делитель напряжения, компенсатор несимметрии и выпрямитель, при этом ограничительная индуктив25 ность, включенная параллельно термодатчику, через компенсатор несимметрии и резистивный делитель напряжения, выполнена с обмоткой коррекции, компенсатор несимметрии выполнен в виде

30 двух последовательно включенных резисторов с параллельно присоединенным к ним потенциометром, средний вывод которого соединен с резистивным делителем напряжения, ограничительная индуктивность подключена к общей точке резисторов компенсатора несимметрии, параллельно потенциометру через выпрямитель подключена обмотка коррекции ограничительной индуктивности,

40 а параллельно одному из плеч резистив- ного делителя напряжения присоединена первичная обмотка компенсирующего трансформатора, вторичная обмотка которого через измеритель напряжения

45 подключена параллельно другому плечу резистивного делителя напряжения.

35

Изобретение относится к области термометрии. Цель изобретения - повышение точности измерения. Точному измерению постоянного напряжения на обмотке - термодатчике 1, вызванному протеканием измерительного тока, мешает постоянная составляющая, обусловленная протеканием рабочего переменного тока. Для ее исключения измеритель 16 напряжения подключен к термодатчику 1 через компенсатор. Последний представляет собой мостовую схему, К диагонали питания компенсатора 11 через выпрямитель 20 подключена обмотка коррекции ограничительной индуктивности 14. Изменением соотношения величин сопротивления плеч потенциометра 19 обеспечиваются требуемая величина и знак напряжения компенсации. 1 ил. (Л